Snapshot-kamera for AMD

En avbildningsmodalitet som muliggjør rask, samtidig, ikke-invasiv sondering av både 3D-cellulær oppløsning netthinnemorfologi ved optisk koherenstomografi (OCT) og molekylærspesifikke funksjoner ved autofluorescens (AF) kan forbedre både grunnleggende forståelse og tidlig diagnose av aldersrelatert. makuladegenerasjon (AMD), den ledende årsaken til blindhet i den utviklede verden. Evalueringen og håndteringen av AMD bruker flere undersøkelsesmodaliteter, men fremskritt innen OCT-teknologi har i betydelig grad bidratt til bedre forståelse av sykdommen, og har hjulpet med å overvåke progresjon og terapeutisk effekt. På grunn av optiske aberrasjoner i øyet er imidlertid tverroppløsningen til konvensjonelle OCT generelt begrenset til 10-15 µm, noe som begrenser bruken til å visualisere individuelle retinale celler in vivo. Integreringen av adaptiv optikk (AO) i OCT har vist en enorm suksess i å dempe disse avvikene. Blant ulike AO-OCT-teknikker blir beregningsbasert AO (CAO) søkelyset for forskning fordi det viser unike fordeler i etterbehandlingsfleksibilitet for data og reduserte systemkostnader. Imidlertid er CAO ekstremt følsom for fasestabilitet. Øyets raske bevegelse kan lett forvrenge fasen til reflekterte fotoner, og begrense avbildningen til et enkelt en-face-lag.

For å overvinne dette problemet, vil studieteamet integrere en snapshot hyperspektral avbildningsmetode, Image Mapping Spectrometry (IMS), med fullfelt spektraldomene OCT. Det integrerte systemet vil først muliggjøre 3D CAO-avbildning av netthinnen fordi enkeltkameraeksponeringen (4 s) er for rask til at øyebevegelser kan forvrenge fase mellom lagene. Deretter, for å forbedre oppløsningen i 3D, vil studieteamet tilpasse en etablert CAO-algoritme for å korrigere for bølgefrontaberrasjoner. Den resulterende metoden, som studieteamet kaller snapshot ultra-høyoppløselig OCT, vil tillate en anskaffelse av en kvart million A-skanninger samtidig. Gitt en typisk blitsbelysningsvarighet (4us), er den tilsvarende A-skanningshastigheten 62,5 GHz, som er omtrent tre størrelsesordener raskere enn de moderne metodene. Videre, for å utvide systemets funksjonalitet til molekylær avbildning, vil studieteamet legge til en andre IMS-avbildningskanal for samtidig hyperspektral avbildning av retinal pigmentepitel (RPE) AF, som muliggjør spektral biopsi av RPE og subRPE-lesjoner som drusen, kjennetegnet lesjon av tidlig AMD. Det resulterende tokanals AO-OCT/AF-systemet vil være den første bildemodaliteten som kan gi både strukturell og molekylær informasjon om netthinnen in vivo og i 3D. Studieteamet ser for seg at et slikt system vil endre landskapet for AMD-evaluering og -styring. Den innsikten som oppnås vil være av høy verdi i klinisk diagnostikk og behandling. I tillegg vil et slikt system akselerere translasjonsforskning med sensitiv og tidlig utfallstesting av potensielle terapeutiske midler, redde synet og derved gi enorme fordeler for samfunnet.